隔热的多层玻璃式玻璃窗结构制造技术

本发明专利技术提供了一种具有优秀隔热性能的多层的隔热玻璃窗结构。此多层玻璃窗结构包括由一内部隔垫相互隔开的两层基本平行的刚性窗玻璃板，隔垫包括导热率低的、闭胞泡沫聚合物的物理性质稳定的本体。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及多层玻璃式玻璃窗结构，更具体地涉及在新颖的多层玻璃式玻璃窗结构中采用的具有优秀的隔热性能的隔热隔垫层。本专利技术还涉及各层玻璃之间的隔垫。多层玻璃式窗结构作为隔热窗已经应用了一些时间了，比如在住宅、商业和工业领域内。这种结构的例子可见于Edwards的美国专利3，499，697、3，523，847和3，630，809、Weinlich的专利4，242，386、Shingu等人的专利4，520，611以及Yatabe的专利4，639，069。虽然这些专利中的每一个都涉及具有比单层窗更好的隔热性能的叠层式玻璃窗结构，但能源成本的不断提高以及对优秀产品的需求需要有隔热性能更高的窗子。已经采取了一些不同的方法来提高窗子的隔热性能。如上面引述专利中的几篇那样，在叠层式结构中采用附加的玻璃层;典型地，采用附加的玻璃层会使结构的R值从单层窗的R-1增加到双层窗的R-2，以及增加到包括3层或更多层窗的R-3(“R值”是根据ASTM标准年鉴中美国材料和试验协会提出的热阻试验来定义)。本专利技术的受让人Southwall Technologies公司已经推销了这种三层结构，它是采用中间夹装塑料膜的两层窗格玻璃。这种产品描述于比如Lizardo等人的美国专利4，335，166中。在多层玻璃结构中，两块或更多块窗玻璃由其周缘处的隔垫定位成相互隔开且平行的关系。有效的隔垫应当具有结构完整性和相当程度的抗压强度，以便能形成尺寸稳定的窗子单元。迄今使用的隔垫种类从实体或开口的金属或塑料结构到截面为圆形、矩形或不规则形状的中空金属、塑料或合成管材，周边可以是连续的或不连续的。中空的隔垫常常充填有干燥剂以减少各层玻璃间的水汽和玻璃内表面上的凝结水问题。 本
内的隔垫实例包括Frane的美国专利No.3，935，351，Chenel等人的专利4，120，999、Greenlee的专利4，431，691、Cribben的专利4，468，905、Dawson的专利4，479，988和Laurent的专利4，536，424，这些专利都涉及了多层玻璃式窗子单元中使用的隔垫。在本申请的共同受让专利、即1989年8月2日提交的美国专利申请No.389，231中，提出采用一种闭胞聚合物泡沫隔垫作为多层玻璃窗中、特别是高性能充气四层玻璃窗结构中的隔垫是很有利的。用其它类型的泡沫制成的隔垫可以参考Grether等人的美国专利4，563，843和Glover等人的专利4，831，799中。由于对多层玻璃式窗子单元中要求越来越高的R值，越来越需要尽可能地使经过边缘隔垫的导热为最小或至少将其减少。尽管在隔热窗结构的设计方面越来越复杂，但至今窗子的总R值尚未超过4或5。虽然不想从理论上希望做出什么发现，但本专利技术人想在这里提出已有技术窗子结构隔热性能有限的几个原因(1)在窗子边缘处上面讨论的各层玻璃之间的隔垫有热导现象;(2)边缘密封层内和穿过边缘密封层的热导;以及(3)由于考虑到窗子的重量和厚度、在一单个玻璃窗结构中采用很多层玻璃的不现实性。本专利技术针对解决上述每一问题，从而提出了一种具有非常高的隔热性能的新颖多层玻璃窗结构。除了隔热性能外，本专利技术还能提供窗子结构中也非常需要的下列特性-承受极端温度的耐久性; -防止内部的金属化膜变黄; -防止出现凝结水，即使在非常低的温度下亦如此; -低的紫外线穿透率;以及-优良的隔声性能，即声音在多层玻璃结构间衰减。除上面提到的参考专利外，下述专利或出版物也关系到本专利技术的一个或多个方面。多格玻璃单元英国专利申请公开号No.2，011，985A描述了一种夹装有一层或多层内部膜的多层玻璃单元。这种单元可以附加地包括声音阻尼材料和充有气体。Terneu等人的美国专利No.4，687，687描述了一种至少包括一张涂有一层金属氧化物的玻璃材料的结构。Zeolla等人的美国专利No.2，838，809是背景参考，它描述了作为冷藏展示柜的窗子的多层玻璃结构。Hoded等人的美国专利No.4，807，419和Gartner的专利4，815，245也涉及多层玻璃窗子单元。热反射、低放射率(“低e”)的涂层已被应用于一层或多层玻璃窗结构中，将R值提高至3.5或更高。这种热反射涂层在比如Fan等人的美国专利No.4，337，990中有描述(它揭示了具有绝缘的/金属的/绝缘的诱发传递滤层的塑料膜的涂层)。包括热反射涂层的窗子结构在Groth的美国专利3，978，273、Suzuki等人的专利4，413，877、Mattencci等人的专利4，536，998以及Scherber的专利4，579，638中有描述。还有已开发的另一种更新的用来提高窗子的隔热性能的方法，即在窗子结构中采用一种低传热的气体，比如六氟化硫(如Lisec的美国专利4，393，105所述)、氩气(如Kreisman的美国专利4，393，105及McShane的专利4，756，783所述)、或者氪气(也如McShane的4，756，783所述)。这些充气夹层窗据报道窗子的总R值达到4或5，窗子的总R值接近玻璃中央和边缘区域的R值的平均值(发表于1989年5月Glass magazine第82-83页的Arasteh的“Superwindows”)。Dermer等人的美国专利4，019，295和4，047，351揭示了一种两层玻璃窗结构，它充有气体用来隔声。Ford的美国专利4，459，789揭示了一种多层玻璃隔热窗子，在各层玻璃之间的空间内充有溴三氟甲烷(bromotrifluoromethane)气体。Mondon的美国专利4，604，840揭示了一种多层玻璃窗结构，它在各层玻璃之间的空间内充有诸如氮气之类的干燥气体。上面引述的Gartner的美国专利4，815，245提出用惰性气体充填各层玻璃之间的空间。密封层Bowser的美国专利3，791，910、Neely，Jr.的美国专利4，433，016和Gerace等人的美国专利4，710，411描述了用来密封多层玻璃窗结构的各种手段。本专利技术的主要目的是克服已有技术的上述缺点，从而提供一种具有极高隔热性能的多层玻璃窗结构。本专利技术的另一目的是提供用于多层玻璃窗结构新颖的内部(即玻璃之间)隔垫。本专利技术的其它目的、优点和新的特征将部分地通过下面的描述显现出来，部分地对本领域内的熟练人员通过考查下述内容将变得很清楚、或者通过实践本专利技术来掌握。在本专利技术的一个方面中，一种多层玻璃式玻璃窗结构包括至少两块基本平行的玻璃板，它们由一周缘隔垫相互隔开，所述隔垫由一闭胞泡沫聚合物组成，聚合物的垫导率按ASTM Test C518测量小于0.12W/(M℃)，它等于0.8BTU每英寸每平方英尺每小时每°F，隔垫内的闭胞泡沫元件使热量不能通过隔垫。在这一方面，闭胞泡沫元件可伴有其它的诸如传统隔垫的隔垫元件，比如中空管、实体、不规则形状的隔垫之类。在本专利技术的其它方面，多层玻璃窗结构有一如上所述的泡沫隔垫，而且可以包括一周缘密封件，它围绕并封闭玻璃板和隔垫的外缘，还有平行放置的其它玻璃板、充干平行玻璃板之间的空间内的充填气体，等等。周缘密封件可包括一粘结于玻璃板的周缘和隔垫的外表面上的可固化密封胶层，以及一粘结于密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层玻璃窗结构，包括由一周缘隔垫相互隔开的两块基本平行的玻璃板，其特征在于，所述隔垫由一物理性质稳定的闭胞泡沫聚合物隔垫本体组成，其导热率热小于约０．８ＢＴＵ每英寸每平方英尺每小时每Ｆ以阻通过隔垫的热量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯C胡德，罗杰F艾尔斯，彼德J米勒，
申请(专利权)人：南壁技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]